Focalización 3-D e procesado de información con elementos ópticos holográficos

Abstract

Dos nuevas familias de elementos ópticos holográficos delgados generados por ordenador se han desarrollado en este trabajo: las redes zonales lineales moduladas y las redes zonales circulares moduladas. Estos elementos se diseñan introduciendo funciones de modulación que afectan localmente a la distancia focal y el origen de fases de frentes de onda cilíndricos o de los producidos por un foco anular (difr. Fraunhofer de un axizon cónico). Por medio de estos elementos es posible sintetizar cgh focalizadores en curvas focais 3-d (torsión nonula) regulares a trozos, con función de transmisión explicita. Se han encontrado las funciones que describen el campo difractado por estos hologramas, de forma explícita, en el marco de la aproximación de derivadas débiles. (add). Se ha estudiado asimismo la estructura de las áreas de focalización de hologramas que no están dentro de los límites de la add. Bajo ciertas condiciones, las líneas de puntos de retroceso de la estructura caustica coinciden estrictamente en posición con el foco predicho aplicando la add a esos hologramas. Se han desarrollado dos aplicaciones de elementos holográficos de fase cuadrática a sistemas de procesado óptico de información: un sistema generador de imagen y transformada de Fourier en tiempo real y un mismo plano usando una placa zonal circular, y un transformador de Fourier no simétrico utilizando un sistema hibrido de elementos refractivos convencionales y elementos holográficos.